Ariane 6 – made in Austria
Ariane 6 ist Europas Schwerlastrakete. Modular, vielseitig und leistungsstark, wurde sie durch die Zusammenarbeit von Unternehmen, Institutionen und unzähligen Einzelpersonen in ganz Europa realisiert, die ihr Fachwissen und ihr Engagement eingebracht haben.
Österreich ist seit 1987 Mitgliedstaat der ESA und beteiligt sich mit einem Beitrag von 0,4 % aktiv am Ariane-6-Programm. Die Beteiligung Österreichs konzentriert sich auf Präzisionstechnik und hochwertige Materialien, wobei österreichische Unternehmen wichtige Komponenten liefern, die den strengen Anforderungen der Raumfahrt entsprechen. Beyond Gravity liefert Wärmeschutz-Komponenten für die Rakete und eine kardanische Aufhängung für den Motor der Oberstufe. TTTech liefert Schaltkreise für das Computernetzwerk der Rakete und TestFuchs liefert Ventile für Treibstoff und Treibstoffzusätze.
Diese Artikelserie befasst sich mit den Teilen und Komponenten, die für den Bau der Ariane-6-Rakete benötigt werden – geliefert von Unternehmen aus den 13 ESA-Mitgliedstaaten, die am Ariane-6-Programm teilnehmen. Gemeinsam bringen sie ihr bestes Know-how ein, um unter der Leitung des Hauptauftragnehmers ArianeGroup, der auch die Ariane-6-Rakete entworfen hat, Europas Schwerlastträgerrakete zu bauen.
Beyond Gravity Austria – coole Arbeit an heißen Themen
Beyond Gravity Austria (ehemals RUAG Space) liefert wichtige thermische Schutz- und mechanische Komponenten für die Haupt- und Oberstufe der Ariane 6. Diese Komponenten gewährleisten die strukturelle Integrität und Temperaturkontrolle der gesamten Rakete. Für die Hauptstufe liefert Beyond Gravity die Thermal Protection Exhaust Lines (TPLE) für den Vulcain 2.1-Motor sowie die Flexible Thermal Protection (FTP) für die Abgasleitungen und die Basisverkleidung. Diese Hochtemperatur-Isoliermaterialien schützen die Struktur der Rakete vor der extremen Hitze des Vulcain 2.1-Triebwerks, die bis zu 1500 °C erreichen kann – heiß genug, um Gold zu schmelzen.
Für die wiederzündbare Oberstufe liefert Beyond Gravity thermische Vakuumisolierungszelte, Membranen und Konditionierungstaschen, um die Elektronik zu schützen und die Gase in der Oberstufe auf ihrer optimalen Betriebstemperatur zu halten. Die Oberstufe der Ariane 6 ist auf einen komplexen Wärmeausgleich angewiesen. Der als Treibstoff verwendete flüssige Wasserstoff und Sauerstoff sollte so kalt wie möglich bleiben – bis zu −255 °C, damit er nicht verdampft –, aber die Elektronik braucht eine wärmere Betriebstemperatur, und die Abgase des Vinci-Triebwerks erhitzen sich auf Hunderte von Grad Celsius. Beyond Gravity liefert eine „Zelt”-Isolierung zum Schutz des Vinci Intermediate Thrust Frame (VITF), Membranen zum Schutz der Elektronik und Konditionierungstaschen, um die verschiedenen Gase in der Oberstufe auf ihrer optimalen Betriebstemperatur zu halten.
Beyond Gravity ist auch für die kardanische Aufhängung des Oberstufenraketenmotors verantwortlich – eine 10 kg schwere Technologie, die die Schubrichtung der der Oberstufe steuert und sicherstellt, dass der Vinci-Motor die Flugbahn der Rakete anpassen und einen stabilen Flug aufrechterhalten kann.
TTTech Computertechnik AG – fehlertolerantes digitales Rückgrat
TTTech Computertechnik liefert hochmoderne Datenkommunikationssysteme für Ariane 6. TTTech unterstützte Airbus und ArianeGroup bei der Integration einer skalierbaren Technologie für die Datenübertragungsinfrastruktur von Ariane 6 unter Verwendung offener Standards wie zeitgesteuertes Ethernet.
Ihr Internet zu Hause sendet Informationen nach dem Best-Effort-Prinzip, jedes Datenpaket wird in eine Warteschlange gestellt und kommt an, wenn es ankommt. Das funktioniert recht gut, bis alle Mitglieder Ihres Haushalts gleichzeitig ihre Lieblingssendungen streamen und es aufgrund der Überlastung zu Datenverzögerungen kommt. Für eine Rakete und ein Raumfahrzeug ist dies inakzeptabel, daher wird für kritische Daten eine zeitgesteuerte Kommunikation verwendet. Jedem System wird ein bestimmtes Zeitfenster für die Kommunikation zugewiesen, und das System funktioniert wie ein Uhrwerk.
Die anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreise (ASICs) des TTEthernet-Controllers von TTTech sind über die Ariane-6-Rakete verteilt und steuern jeweils den Informationsfluss der vielen Subsysteme. Über 50 dieser Computerchips verfügen sowohl über „Switch“- als auch über „Input/Output“-Funktionen, sodass der Treibstoffstand, die Temperatur und alle anderen Steuerungsdaten zum richtigen Zeitpunkt an den richtigen Ort übertragen werden können. Diese Technologie ermöglicht eine sichere und effiziente Datenverarbeitung und -steuerung.
Test-Fuchs Aerospace Systems GmbH
TEST-FUCHS mit Sitz in Groß-Siegharts liefert hochpräzise Ventile und Spulen für Elektroventile für die untere und obere Stufe der Ariane 6. Während für die Hauptstufe nur elektrisch betätigte Ventile zur Durchflussregelung und spezielle Spulen für die elektromagnetische Betätigung geliefert werden, enthält die Oberstufe auch passive Rückschlagventile.
Diese Rückschlagventile wurden speziell für das Wasserstoff-Treibstoffdruckverteilungs- und -regelsystem (PPDRO/H) des Vinci-Triebwerks und die Hilfsturbine der Stufe entwickelt und hergestellt. Das Rückschlagventil regelt den Treibstofffluss und verhindert einen „Rückfluss“ – unerlässlich für die Aufrechterhaltung eines stabilen Drucks. Da Wasserstoff das kleinste Molekül im Universum ist, ist die Konstruktion und der Bau von Ventilen, die den Wasserstofffluss auf Befehl stoppen und starten, keine leichte Aufgabe und erfordert ein Höchstmaß an Präzision und Qualitätskontrolle. TEST-FUCHS Engineering trägt zu dem präzisen Kraftstoffmanagement bei, das für einen stabilen, sicheren und erfolgreichen Start erforderlich ist.
Die Beiträge Österreichs zur Ariane 6 sind ein Beispiel für die Kompetenz des Landes in den Bereichen hochpräzise Fertigung und fortschrittliche Technik. Dank der Arbeit dieser und vieler weiterer Unternehmen in ganz Europa kann Ariane 6 die extremen Temperaturschwankungen, denen jede Rakete beim Start von der Erde ins All ausgesetzt ist, sicher überstehen, verlässlich gesteuert werden und mit modernsten Kommunikationssystemen und Sicherheitsfunktionen fliegen, die ihr helfen, ihre Missionen zuverlässig und erfolgreich zu erfüllen.
